DE102006035282A1

DE102006035282A1 - Method for reducing the torque of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102006035282A1
Application number: DE102006035282A
Authority: DE
Inventors: Dirk Hartmann; Werner Mezger; Andreas Roth; Juergen Rappold; Georg Mallebrein; Nikolas Poertner; Henri Barbier; Ingo Fecht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2008-02-07
Also published as: US7974764B2; US20080027623A1

Abstract

Um eine zumindest kurzfristige Reduzierung des Moments einer Brennkraftmaschine (2) zu schaffen, die einen möglichst weit stellbaren Bereich umfasst, eine möglichst geringe thermische Belastung der Komponenten in einem angeschlossenen Abgassystem (5) bewirkt und eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass zusätzlich zu einer Abschaltung der Kraftstoffzumessung eines Zylinders (4) ein dem Zylinder (4) zugeordnetes Einlassventil (17) abgeschaltet wird.In order to provide an at least short-term reduction of the torque of an internal combustion engine (2), which includes a wide range adjustable, causes the lowest possible thermal load on the components in a connected exhaust system (5) and allows a reduction in fuel consumption, it is proposed that in addition for switching off the fuel metering of a cylinder (4) an inlet valve (17) assigned to the cylinder (4) is switched off.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer mindestens einen Zylinder umfassenden Brennkraftmaschine, bei dem in Abhängigkeit von einer reduzierten Momentenanforderung eine zumindest kurzzeitige Reduzierung des Moments durch Abschaltung einer dem Zylinder zugeordneten Kraftstoffzumessung durchgeführt wird.The The invention relates to a method for operating an at least a cylinder comprehensive internal combustion engine, in which, depending on a reduced torque request an at least short-term Reduction of the torque by switching off a fuel metering assigned to the cylinder carried out becomes.

Die Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät zur Steuerung und Regelung einer mindestens einen Zylinder umfassenden Brennkraftmaschine, wobei das Steuergerät Mittel zur Erfassung einer reduzierten Momentenanforderung und Mittel zur Abschaltung einer dem Zylinder zugeordneten Kraftstoffzumessung aufweist.The The invention further relates to a control unit for control and regulation an internal combustion engine comprising at least one cylinder, being the control unit Means for detecting a reduced torque request and means for switching off a fuel metering assigned to the cylinder having.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Brennkraftmaschine, die mindestens einen Zylinder und eine dem Zylinder zugeordnete Zumessvorrichtung zur Kraftstoffzumessung aufweist, wobei der Brennkraftmaschine Mittel zur Abschaltung der Kraftstoffzumessung in Abhängigkeit von einer reduzierten Momentenanforderung zugeordnet sind.The The invention further relates to an internal combustion engine, the at least a cylinder and a cylinder associated metering device for fuel metering, wherein the internal combustion engine means to shut off the metering of fuel as a function of a reduced Torque request are assigned.

Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Steuergerät zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine, ablauffähig ist.The The invention also relates to a computer program that is based on a computing device, in particular a control unit for controlling and regulating an internal combustion engine, is executable.

Während des Betriebs einer Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Otto-Motors oder eines Diesel-Motors, findet heutzutage eine kontinuierliche Steuerung beziehungsweise Regelung des von der Brennkraftmaschine erzeugten Moments statt. Dies ermöglicht die Umsetzung einer aktuellen Momentenanforderung, die beispielsweise den mittels eines von einem Fahrer betätigten Pedalwertgebers erfassten Fahrerwunsch wiedergibt. Weitere erhöhte Momentenanforderungen können die aus der Zuschaltung zusätzlicher Verbraucher, beispielsweise einer Klimaanlage, resultieren. Werden die zusätzlichen Verbraucher wieder abgeschaltet, so wird die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der dadurch vorliegenden reduzierten Momentenanforderung angesteuert, um das Moment wieder zu reduzieren. Hierzu wird in Abhängigkeit von einer Vielzahl von aktuellen Betriebsgrößen ein optimales Luft/Kraftstoff-Gemisch bestimmt und der Brennkraftmaschine zugeordnete Stellgrößen entsprechend angesteuert. Die Stellgrößen umfassen insbesondere eine Zumessvorrichtung, mit der die Menge des zuzumessenden Kraftstoffs für einzelne oder mehrere Zylinder vorgebbar ist. Derartige Zumessvorrichtungen sind beispielsweise Einspritzventile, die eine Einspritzung des Kraftstoffs in ein einem oder mehreren Zylindern zugeordnetes Saugrohr oder eine direkte Einspritzung in einen in dem Zylinder ausgebildeten Brennraum ermöglichen.During the Operating an internal combustion engine, such as a gasoline engine or a diesel engine, today finds continuous control or regulation of the generated by the internal combustion engine Moments take place. this makes possible the implementation of a current torque request, for example detected by means of a pedal operated by a driver Driver's request. Further increased torque requirements may be the from the addition of additional Consumers, such as an air conditioner, result. Become the additional Consumers switched off again, so will the internal combustion engine dependent on driven by the reduced torque requirement that is present as a result, to reduce the moment again. This is done in dependence from a variety of current operating variables an optimal air / fuel mixture determined and the internal combustion engine associated control variables accordingly driven. The manipulated variables include in particular a metering device with which the amount of the metered Fuel for single or multiple cylinders can be specified. Such metering devices For example, injectors that inject the Fuel in a one or more cylinders associated intake manifold or direct injection into a cylinder formed in the cylinder Allow combustion chamber.

Neben reduzierten Momentenanforderungen, die auf eine länger andauernde Reduzierung des Moments gerichtet sind, können reduzierte Momentenanforderungen auftreten, die einen kurzzeitigen, nicht lange andauernden Momenten-reduzierenden Eingriff in die Motorsteuerung erfordern. Derartige reduzierte Momentenanforderungen werden beispielsweise durch eine Aktivierung eines elektronisches Stabilitätsprogramms (ESP), während des Schaltvorgangs von einem Getriebe oder durch Eingreifen eines Drehzahlbegrenzers erzeugt.Next reduced torque requirements that last for a longer time Reduction of the moment are directed, reduced torque requirements occur, which is a short-term, not long-lasting moment-reducing Require intervention in the engine control. Such reduced torque requirements For example, by activating an electronic stability program (ESP) while the switching operation of a transmission or by intervention of a Speed limiter generated.

Bei derartigen kurzzeitigen reduzierten Momentenanforderungen ist es wünschenswert, das Moment möglichst rasch zu reduzieren, da sonst unter Umständen die reduzierte Momentenanforderung wieder aufzuheben ist, noch bevor das Moment reduziert werden konnte. Ferner ist eine besonders rasche Umsetzung häufig aus Gründen der Sicherheit unumgänglich, beispielsweise bei einer reduzierten Momentenanforderung, die von einem ESP erzeugt wurde. Eine grundlegende Vorgabe bei dem Betrieb der Brennkraftmaschine ist ferner, in allen Betriebssituationen einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch und einen möglichst geringen Schadstoffanteil in den bei der Verbrennung erzeugten Abgasen zu erzielen.at such short term reduced torque requirements is desirable, the moment possible reduce rapidly, otherwise under certain circumstances, the reduced torque request again is to be lifted even before the moment could be reduced. Further is a particularly rapid implementation often necessary for security reasons, for example, at a reduced torque request, the an ESP was created. A basic requirement in the operation of the Internal combustion engine is also, in all operating situations one preferably low fuel consumption and the lowest possible pollutant content to achieve in the exhaust gases generated during combustion.

Um eine möglichst rasche Reduzierung des Moments zu erreichen, ist es bekannt, beim Ottomotor eine Spätverstellung des Zündwinkels vorzusehen. Dies ermöglicht eine rasche Reduzierung des Moments, ohne dass sich die Qualität des Abgases hierbei nennenswert ändert. Eine Zündwinkel-Spätverstellung hat jedoch den Nachteil, dass der stellbare Bereich, der durch die Brenngrenze des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem Brennraum vorgegeben ist, relativ gering ist. Eine Reduzierung des Moments mittels Zündwinkel-Spätverstellung ist damit nur bis zu dieser Grenze möglich. Damit kann häufig eine reduzierte Momentenanforderung nicht vollständig umgesetzt werden.Around one possible To achieve rapid reduction of the moment, it is known at Otto engine a retardation the ignition angle provided. this makes possible a rapid reduction of the moment without the quality of the exhaust gas here appreciably changes. A spark retard However, it has the disadvantage that the adjustable range caused by the Burning limit of the air / fuel mixture in the combustion chamber specified is relatively low. A reduction of the torque by means of ignition retardation is thus only possible up to this limit. This can often be a reduced torque request can not be fully implemented.

Die Zündwinkel-Spätverstellung bedingt ferner einen thermo-dynamisch verschlechterten Wirkungsgrad, da bei der Verbrennung während der Zündwinkel-Spätverstellung mehr thermische Energie erzeugt wird. Ferner werden in einem an die Brennkraftmaschine angeschlossenen Abgassystem vorhandene Komponenten, beispielsweise ein Katalysator, thermisch stärker belastet, was zu einer frühzeitigen Zerstörung der Komponenten führen kann.The Ignition retardation further requires a thermo-dynamically degraded efficiency, because when burning during the ignition angle retard more thermal energy is generated. Furthermore, in a the internal combustion engine connected exhaust system existing components, For example, a catalyst, more thermally stressed, resulting in a early destruction lead the components can.

Es ist auch bekannt, eine reduzierte Momentenanforderung durch Abschaltung einer dem Zylinder zugeordneten Kraftstoffzumessung umzusetzen. Erfolgt die Kraftstoffzumessung durch Einspritzung, wird dieses Verfahren auch als Einspritz-Ausblendung bezeichnet. Die Einspritz-Ausblendung bietet gegenüber der Zündwinkel-Spätverstellung den Vorteil, dass das von der Brennkraftmaschine abgegebene Moment in Stufen – basierend auf der Anzahl der deaktivierbaren Einspritzventile – bis auf null reduziert werden kann. In Verbindung mit einer Zündwinkel-Spätverstellung lassen sich reduzierte Momentenanforderungen häufig vollständig umsetzen.It is also known to implement a reduced torque request by switching off a fuel metering associated with the cylinder. If fuel metering is done by injection, This method is also referred to as injection blanking. The injection blanking offers over the retardation of retardation the advantage that the output of the engine torque in stages - based on the number of deactivatable injectors - can be reduced to zero. In conjunction with a retardation of ignition angle, reduced torque requirements can often be fully implemented.

Die Einspritz-Ausblendung führt jedoch zu einer Verschlechterung der Abgasqualität, da über den Zylinder, dessen Einspritzung ausgeblendet ist, der in der Frischluft enthaltene Sauerstoff aus der nun unverbrannten Luft in den Katalysator gelangt und dort mit evtl. vorhandenen Kohlenwasserstoffen chemisch reagieren kann. Dies führt ferner zu einer thermischen Belastung, die eine Zerstörung des Katalysators zur Folge haben kann. Um eine Zerstörung des Katalysators zu vermeiden, wird deshalb häufig eine Reduzierung des Moments verhindert oder unterbrochen, wenn der Katalysator bereits überhitzt ist.The Injection blanking leads However, a deterioration in the quality of exhaust gas, as the cylinder, its injection is hidden, the oxygen contained in the fresh air the now unburned air enters the catalyst and there with possibly existing hydrocarbons can chemically react. This leads further to a thermal load, the destruction of the catalyst result may have. To destroy the To avoid catalyst, therefore, is often a reduction of the moment prevented or interrupted when the catalyst is already overheated.

Wird die Einspritz-Ausblendung bei einer Saugrohr-Einspritzung angewendet, so wird bei abgeschalteten Einspritzventilen durch die Luftströmung ein durch den Kraftstoff gebildeter Wandfilm in dem Saugrohr abgebaut, wodurch Kohlenwasserstoffe durch den Zylinder in das Abgassystem gelangen. Um bei einer Reaktivierung der Einspritzventile einen effektiven Betrieb der Brennkraftmaschine zu erzielen, muss der Wandfilm möglichst schnell wieder aufgebaut werden. Dies wird durch eine kurzfristige Gemischanreicherung bei Reaktivieren der Einspritzventile erreicht, was einen erhöhten Kraftstoffverbrauch zur Folge hat.Becomes the injection blanking applied to a manifold injection, this is when the injection valves are switched off by the air flow degraded by the fuel formed wall film in the intake manifold, causing hydrocarbons through the cylinder into the exhaust system reach. At a reactivation of the injectors a To achieve effective operation of the internal combustion engine, the must Wall film possible to be rebuilt quickly. This is done by a short-term Mixture enrichment achieved when reactivating the injectors, which increased Fuel consumption results.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur zumindest kurzfristigen Reduzierung des Moments einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die einen möglichst weit stellbaren Bereich umfasst und gleichzeitig eine geringere thermische Belastung der Komponenten in dem Abgassystem, insbesondere des Katalysators, bewirkt. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine bezüglich des Kraftstoffverbrauchs günstigere Reduzierung des Moments zu erreichen.Of the Invention is therefore the object of a possibility for at least short-term reduction of the torque of an internal combustion engine to create the one possible wide range and at the same time a lower thermal stress on the components in the exhaust system, in particular of the catalyst causes. It is a further object of the invention a respect the fuel consumption cheaper Reduction of the moment to achieve.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zusätzlich ein dem Zylinder zugeordnetes Einlassventil abgeschaltet wird. Sind dem Zylinder mehrere Einlassventile zugeordnet, so werden vorzugsweise alle Einlassventile abgeschaltet. Dies bewirkt, dass während der Abschaltung der Kraftstoffzumessung weniger oder keine Luft mehr durch den Brennraum des Zylinders in die Abgassystem gelangen und dort reagieren kann. Dadurch kann die thermische Belastung des Katalysators wirksam reduziert werden.The Task is characterized by a method of the type mentioned by solved, that in addition an inlet valve associated with the cylinder is shut off. are the cylinder associated with a plurality of intake valves, so are preferably all inlet valves switched off. This causes during the Shutdown of the fuel metering less or no more air pass through the combustion chamber of the cylinder into the exhaust system and can react there. This allows the thermal load of the catalyst be effectively reduced.

Ist die Zumessvorrichtung als Saugrohreinspritzung ausgebildet, so reduziert oder verhindert das erfindungsgemäße Verfahren den Abbau des Wandfilms in dem Saugrohr, während die Kraftstoffzumessung abgeschaltet ist, da keine Luft mehr durch das Saugrohr und den Brennraum in das Abgassystem strömt.is the metering device designed as a port injection, so reduced or prevents the inventive method degradation of the wall film in the suction tube while the fuel metering is switched off, because no more air through the intake manifold and the combustion chamber flows into the exhaust system.

Vorzugsweise wird zusätzlich ein dem Zylinder zugeordnetes Auslassventil abgeschaltet. Dies verhindert noch sicherer ein Austreten von Luft aus dem Brennraum in das Abgassystem, während die Kraftstoffzumessung abgeschaltet ist.Preferably will be added an exhaust valve associated with the cylinder is shut off. This prevents even more reliable leakage of air from the combustion chamber into the exhaust system, while the fuel metering is switched off.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das Einlassventil oder das Einlassventil und das Auslassventil synchron mit der Zumessvorrichtung abgeschaltet. Hierbei werden vorzugsweise die Stellzeiten, die für die Abschaltung des Einlassventils und des Auslassventils notwendig sind, berücksichtigt. Da die Stellzeiten für die Stellung des Einlassventils und des Auslassventils üblicherweise jeweils über der Reaktionszeit der Zumessvorrichtung liegen, werden die Einlass- beziehungsweise Auslassventile entsprechend früher angesteuert, so dass die Abschaltung der Einlass- beziehungsweise Auslassventile und der Kraftstoffzumessung gleichzeitig erfolgt.In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention become the intake valve or the intake valve and the exhaust valve switched off synchronously with the metering device. Here are preferably the positioning times necessary for the shutdown of the inlet valve and the exhaust valve are taken into account. Since the positioning times for the Position of the intake valve and the exhaust valve usually each above the Reaction time of the metering device, the inlet or exhaust valves controlled accordingly earlier, so that the Shutdown of the inlet or Exhaust valves and the fuel metering takes place simultaneously.

Durch das Abschalten der Einlassventile wird vermieden, dass Sauerstoff über die unverbrannte Luft von dem Saugrohr in die Abgassystem gelangen kann. Damit kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein momentenreduzierender Eingriff über die Abschaltung der Kraftstoffzumessung in Kombination mit der Abschaltung der zugeordneten Einlassventile stets erfolgen, ohne dass eine Überhitzung und Beschädigung des Katalysators befürchtet werden muss. Eine Abschaltung der Kraftstoffzumessung deshalb nicht mehr aufgrund eines Überhitzten Katalysators oder einer sonstigen Komponente des Abgassystems verhindert oder abgebrochen werden.By switching off the inlet valves will prevent oxygen from passing through unburned air can pass from the intake manifold into the exhaust system. This can be done with the method according to the invention a torque-reducing intervention via the shutdown of the fuel metering in combination with the shutdown of the associated intake valves always done without overheating and damage the catalyst are feared got to. A shutdown of the fuel metering therefore no longer due to a superheated catalyst or any other component of the exhaust system prevented or be canceled.

Durch Abschalten der Auslassventile kann zusätzlich verhindert werden, dass eine so genannte Leckluft aus dem Kurbelwellegehäuse über Dichtringe in den Brennraum und dann in das Abgassystem gelangen kann. Durch das Abschalten der Auslassventile werden zudem die Ladungswechselverluste der Brennkraftmaschine verringert, was zu einer Verbesserung des Gesamtwirkungsgrads der Brennkraftmaschine beiträgt.By Shutdown of the exhaust valves can be additionally prevented a so-called leakage air from the crankshaft housing via sealing rings in the combustion chamber and then get into the exhaust system. By switching off the exhaust valves are also the charge cycle losses of the internal combustion engine reduced, resulting in an improvement in the overall efficiency of Internal combustion engine contributes.

Bei einer Kombination der Abschaltung der Kraftstoffzumessung und der Einlassventile, oder der Kraftstoffzumessung und der Einlass- und Auslassventile, wird folglich die Luftzufuhr in das Abgassystem unterbrochen, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Abgas unverändert bleibt. Damit kann eine so genannte Lambda-Regelung, die für eine optimale Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in dem Abgas eingesetzt wird, auch während der Abschaltung der Kraftstoffzumessung weiterhin arbeiten und muss nicht – wie bisher üblich – abgeschaltet werden.In a combination of the shutdown of the fuel metering and the intake valves, or the fuel metering and the intake and exhaust valves, consequently, the air supply into the Abgassys interrupted so that the air-fuel ratio in the exhaust gas remains unchanged. Thus, a so-called lambda control, which is used for optimum control of the air-fuel ratio in the exhaust gas, even during the shutdown of the fuel metering continue to work and does not - as usual - be turned off.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Reduzierstufe ermittelt. In Abhängigkeit von der ermittelten Reduzierstufe wird bestimmt, wie viele Zylinder abgeschaltet werden, welche Zylinder abgeschaltet werden, ob Einlassventile abgeschaltet werden oder ob Auslassventile abgeschaltet werden. Diese Parameter beeinflussen die Wirkung der Reduzierung des Moments mehr oder weniger stark. Somit kann durch geeignete Kombination dieser Parameter eine Reduzierung des Moments erreicht werden, die möglichst genau der reduzierten Momentenanforderung entspricht.According to one preferred embodiment of inventive method a reduction stage is determined. Depending on the determined reduction stage It is determined how many cylinders are turned off, which cylinders be turned off, whether intake valves are switched off or whether exhaust valves are switched off. These parameters influence the effect of reducing the momentum more or less strong. Thus, by a suitable combination of these parameters, a reduction the moment can be achieved, as precisely as possible reduced Torque request corresponds.

Vorzugsweise wird das Einlassventil oder das Auslassventil mittels einer elektro-mechanische Ventilsteuerung, einer elektro-hydraulischen Ventilsteuerung oder eines mechanischen Stellkonzepts abgeschaltet. Da Brennkraftmaschinen gegenwärtig häufig bereits über eine dieser Ventilsteuerungen verfügen, lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders kostengünstig realisieren.Preferably the inlet valve or the outlet valve by means of an electro-mechanical valve control, an electro-hydraulic valve control or a mechanical Setting concept switched off. Since internal combustion engines currently often already have a have these valve controls, let yourself the inventive method especially inexpensive realize.

Die Aufgabe wird auch durch ein Steuergerät der eingangs genannten Art sowie durch eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Steuergerät beziehungsweise die Brennkraftmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.The Task is also by a control device of the type mentioned and by an internal combustion engine of the type mentioned in that the control unit or the internal combustion engine for carrying out the inventive method is set up.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Computerprogramm der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Computerprogramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens programmiert ist, wenn das Computerprogramm auf dem Rechengerät abläuft. Damit stellt das Computerprogramm ebenso die Erfindung dar, wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Computerprogramm programmiert ist.The Task is further by a computer program of the aforementioned Sort of solved by that the computer program for carrying out the method according to the invention is programmed when the computer program runs on the computing device. In order to the computer program represents the invention as well as the method for its execution the computer program is programmed.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:Further applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments of the invention shown in the drawings. Show it:

1 eine schematisierte Darstellung eines Fahrzeugs umfassend eine Brennkraftmaschine und ein Steuergerät, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist; 1 a schematic representation of a vehicle comprising an internal combustion engine and a control device, which is adapted to carry out the method according to the invention;

2 eine schematisierte Darstellung eines Zylinders; und 2 a schematic representation of a cylinder; and

3 ein schematisiertes Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 a schematic flow diagram of an embodiment of the method according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist stark schematisiert ein Fahrzeug 1 dargestellt, das eine Brennkraftmaschine 2 und ein Steuergerät 3 umfasst. Die Brennkraftmaschine 2 weist Zylinder 4 auf. An die Brennkraftmaschine 2 sind ein Luftsystem 5 und ein Abgassystem 6 angeschlossen. In dem Abgassystem 6 ist ein Katalysator 7 angeordnet.In 1 is highly schematized a vehicle 1 shown that an internal combustion engine 2 and a controller 3 includes. The internal combustion engine 2 has cylinders 4 on. To the internal combustion engine 2 are an air system 5 and an exhaust system 6 connected. In the exhaust system 6 is a catalyst 7 arranged.

Das Steuergerät 3 weist einen Prozessor 8 und ein Speicherelement 9 auf. In dem Speicherelement 9 ist beispielsweise ein Computerprogramm abgespeichert, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, wenn es auf dem Steuergerät 3, abläuft, wobei die einzelnen Verfahrensschritte beispielsweise von dem Prozessor 8 abgearbeitet werden.The control unit 3 has a processor 8th and a memory element 9 on. In the memory element 9 For example, a computer program is stored, which is suitable for carrying out the method according to the invention, if it is on the control unit 3 , runs, with the individual process steps, for example, by the processor 8th be processed.

Das Steuergerät 3 ist über eine oder mehrere Signalleitungen 10 mit der Brennkraftmaschine 2 verbunden. Über die Signalleitungen 10 können beispielsweise einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 2 beschreibende Werte von der Brennkraftmaschine 2 an das Steuergerät 3 übermittelt werden. Das Steuergerät 3 kann ferner über die Signalleitungen 10 – durch geeignete Ansteuerung von der Brennkraftmaschine 2 zugeordneten Stellmitteln – steuernd bzw. regelnd in den Betrieb der Brennkraftmaschine 2 eingreifen.The control unit 3 is via one or more signal lines 10 with the internal combustion engine 2 connected. About the signal lines 10 For example, an operating state of the internal combustion engine 2 descriptive values from the internal combustion engine 2 to the control unit 3 be transmitted. The control unit 3 can also via the signal lines 10 - By suitable control of the internal combustion engine 2 associated adjusting means - controlling or regulating in the operation of the internal combustion engine 2 intervention.

Das Fahrzeug 1 umfast ferner eine Einrichtung 11, die über eine Signalleitung 12 mit dem Steuergerät 3 verbunden ist. Die Einrichtung 11 erzeugt einen Momenten-reduzierenden Eingriff in die Steuerung der Brennkraftmaschine 2 und ist beispielsweise als ein weiteres Steuergerät ausgebildet. Die Einrichtung 11 kann hierbei insbesondere eine oder mehrere ESP-Funktionen realisieren. Die Einrichtung 11 kann ferner ein Steuergerät sein, das einem Getriebe zugeordnet ist und eine reduzierte Momentenanforderung an das Steuergerät 3 über die Signalleitung 12 übermittelt, wenn ein Schaltvorgang durchgeführt wird. Es ist ferner vorstellbar, dass die Einrichtung 11 die Funktion eines Drehzahlbegrenzers realisiert. Insbesondere ist es vorstellbar, dass die Einrichtung 11 als Computerprogramm realisiert ist und auf dem Steuergerät 3 abläuft.The vehicle 1 further includes a device 11 that have a signal line 12 with the control unit 3 connected is. The device 11 generates a torque-reducing intervention in the control of the internal combustion engine 2 and is designed, for example, as a further control unit. The device 11 can in particular implement one or more ESP functions. The device 11 may also be a controller associated with a transmission and a reduced torque request to the controller 3 over the signal line 12 transmitted when a switching operation is performed. It is also conceivable that the device 11 realized the function of a speed limiter. In particular, it is conceivable that the device 11 is realized as a computer program and on the control unit 3 expires.

In 2 ist stark schematisiert ein Zylinder 4 dargestellt, der einen Brennraum 13 aufweist. An dem Zylinder 4 sind in dem Bereich des Brennraums 13 eine Zumessvorrichtung 14 und eine Zündvorrichtung 15 angeordnet. Die Zumessvorrichtung 14 ist beispielsweise als ein Einspritzventil ausgebildet, das eine Einspritzung von über eine Kraftstoffleitung 16 zugeführtem Kraftstoff in den Brennraum 13 ermöglicht. Es ist ferner vorstellbar, dass das Einspritzventil in einem nicht dargestellten Saugrohr angeordnet ist. Die Zündvorrichtung 15 ist beispielsweise als Zündkerze oder als Glühstiftkerze ausgebildet.In 2 is highly schematic a cylinder 4 shown, a combustion chamber 13 having. At the cylinder 4 are in the area of the combustion chamber 13 a metering device 14 and an igniter 15 arranged. The metering device 14 For example, it is designed as an injection valve that injects via a fuel line 16 supplied fuel into the combustion chamber 13 allows. It is also conceivable that the injection valve is arranged in a suction pipe, not shown. The ignition device 15 is designed for example as a spark plug or glow plug.

An dem Brennraum 13 sind ferner ein Einlassventil 17 und ein Auslassventil 18 angeordnet. Das Einlassventil 17 ist mit dem Luftsystem 5 und das Auslassventil 18 mit dem Abgassystem 6 verbunden.At the combustion chamber 13 are also an inlet valve 17 and an exhaust valve 18 arranged. The inlet valve 17 is with the air system 5 and the exhaust valve 18 with the exhaust system 6 connected.

Der Betrieb der Zumessvorrichtung 14, der Zündvorrichtung 15, des Einlassventils 17 sowie des Auslassventils 18 sind mittels des Steuergeräts 3 und der Signalleitungen 10 steuer- beziehungsweise regelbar.The operation of the metering device 14 , the ignition device 15 , the inlet valve 17 and the exhaust valve 18 are by means of the controller 3 and the signal lines 10 controllable or controllable.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 2 beziehungsweise des erfindungsgemäßen Steuergeräts 3 sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in dem in 3 gezeigten Ablaufdiagramm beispielhaft dargestellt.The operation of the internal combustion engine according to the invention 2 or the control device according to the invention 3 and the method according to the invention is in the in 3 shown flowchart shown as an example.

In einem Schritt 100 wird ein Signal erfasst beziehungsweise abgetastet. Das Signal ist geeignet, eine reduzierte Momentenanforderung zu beschreiben. Das Signal wird von der Vorrichtung 11, beispielsweise einem ESP-Steuergerät, erzeugt. Es ist aber auch vorstellbar, dass das Signal innerhalb eines des Steuergeräts 3 ablaufenden Computerprogramms, das beispielsweise eine der Vorrichtung 11 entsprechende Funktion, erzeugt wird.In one step 100 a signal is detected or sampled. The signal is suitable for describing a reduced torque requirement. The signal is from the device 11 , For example, an ESP controller generated. But it is also conceivable that the signal within one of the control unit 3 running computer program, for example, one of the device 11 corresponding function is generated.

In einem Schritt 101 wird durch das Steuergerät 3 geprüft, ob eine reduzierte Momentenanforderung vorliegt, also in dem Schritt 100 ein entsprechendes Signal erfasst wurde. Ist dies nicht der Fall, wird zu dem Schritt 100 zurückverzweigt.In one step 101 is through the control unit 3 checked whether there is a reduced torque request, ie in the step 100 a corresponding signal has been detected. If not, it becomes the step 100 branches back.

Liegt eine reduzierte Momentenanforderung vor, so wird in einem Schritt 102 ein so genanntes Bezugsmoment ermittelt. Das Bezugsmoment beschreibt ein Basismoment unter Berücksichtigung von aktuellen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 2. Das Bezugsmoment beschreibt somit das aktuell erzeugte Moment der Brennkraftmaschine.If there is a reduced moment request, then in one step 102 a so-called reference torque determined. The reference torque describes a base torque taking into account current operating conditions of the internal combustion engine 2 , The reference torque thus describes the currently generated torque of the internal combustion engine.

In einem Schritt 103 wird die Reduzierstufe ermittelt, die den Wert beschreibt, um den das Bezugsmoment der Brennkraftmaschine 2 reduziert werden soll.In one step 103 the reduction stage is determined, which describes the value by the reference torque of the internal combustion engine 2 should be reduced.

In einem Schritt 104 wird geprüft, ob die ermittelte Reduzierstufe eine Abschaltung des Kraftstoffs zumindest eines Zylinders 4 erfordert. Ergibt sich beispielsweise, dass die Reduzierstufe gleich null oder nahezu null ist, so kann von einer Abschaltung des Kraftstoffs abgesehen werden und zu dem Schritt 100 zurückverzweigt werden. Bei nur relativ kleiner Reduzierstufe ist es auch vorstellbar, die Reduzierung des Moments der Brennkraftmaschine 2 durch eine Spätverstellung des Zündwinkels zu erreichen.In one step 104 it is checked whether the determined Reduzierstufe a shutdown of the fuel of at least one cylinder 4 requires. If, for example, it turns out that the reduction stage is equal to zero or nearly zero, then it can be decided not to switch off the fuel and to the step 100 be branched back. With only a relatively small reduction stage, it is also conceivable to reduce the torque of the internal combustion engine 2 to achieve by a retardation of the ignition angle.

In einem Schritt 105 wird die Anzahl der Zylinder 4 ermittelt, deren Kraftstoff abgeschaltet werden soll. Hierzu kann beispielsweise für jede mögliche Anzahl abschaltbarer Zylinder 4 in einem oder mehreren Kennfeldern abgelegt sein, um welchen Betrag sich das aktuelle Moment reduziert, wenn die betreffende Anzahl der Zylinder 4, beziehungsweise deren Kraftstoffzumessung, abgeschaltet werden. In dem Schritt 105 kann ferner vorgesehen sein, die Anzahl der Zylinder 4, deren Kraftstoffzufuhr abgeschaltet werden soll, derart auszuwählen, dass eine bestmögliche Annäherung an die reduzierte Momentenanforderung erzielt wird.In one step 105 will be the number of cylinders 4 determines whose fuel is to be switched off. For this purpose, for example, for every possible number switchable cylinder 4 be stored in one or more maps by what amount the current moment is reduced when the number of cylinders 4 , or their Kraftstoffzumessung be switched off. In the step 105 can also be provided, the number of cylinders 4 , whose fuel supply is to be turned off, to select such that the best possible approximation to the reduced torque request is achieved.

In dem Schritt 105 können insbesondere auch systeminhärente Parameter berücksichtigt werden. Derartige Parameter können beispielsweise beschreiben, ob eine Zylinderabschaltung nur in einzelnen Gruppen von Zylindern oder für einzelne Zylinder möglich ist.In the step 105 In particular, system-inherent parameters can also be taken into account. Such parameters may, for example, describe whether cylinder deactivation is possible only in individual groups of cylinders or for individual cylinders.

In dem Schritt 105 kann auch vorgesehen sein zu bestimmen, welche Zylinder 4 abgeschaltet werden sollen. Dies kann unter unterschiedlichen Gesichtspunkten erfolgen. So ist es vorstellbar, die Zylinder 4 derart auszuwählen, dass stets ein möglichst runder Lauf der Brennkraftmaschine 2 gewährleistet ist.In the step 105 may also be provided to determine which cylinder 4 should be switched off. This can be done from different points of view. So it is conceivable the cylinders 4 to select such that always a very smooth running of the internal combustion engine 2 is guaranteed.

In einem Schritt 106 wird geprüft, ob die zugehörigen Einlassventile abgeschaltet werden sollen. Sollen die Einlassventile 17 nicht abgeschaltet werden, so wird in einem Schritt 112 die Abschaltung der Kraftstoffzumessung beispielsweise durch Abschaltung der Einspritzventile veranlasst.In one step 106 it is checked whether the associated intake valves should be switched off. Shall the intake valves 17 not be turned off, so will in one step 112 the shutdown of the fuel metering caused for example by switching off the injectors.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und zur Erreichung von dessen Vorteilen ist jedoch ein Abschalten einer oder mehrerer der Einlassventile 17, die den abzuschaltenden Zylindern 4 zugeordnet sind, notwendig. Sollen folglich Einlassventile 17 abgeschaltet werden, so wird in einem Schritt 107 geprüft, ob auch die zugehörigen Auslassventile 18 abgeschaltet werden sollen. Grundsätzlich kann durch Abschalten der Auslassventile 18 verhindert werden, dass eine Leckluft aus dem Kurbelwellengehäuse in das Abgassystem 6 gelangt. Ferner kann dadurch der Gesamtwirkungsgrad der Brennkraftmaschine 2 während des Betriebs mit reduziertem Moment verbessert werden.However, to carry out the method according to the invention and to achieve its advantages, it is necessary to switch off one or more of the inlet valves 17 , the cylinders to be disconnected 4 are assigned, necessary. Should therefore intake valves 17 be turned off, so will in one step 107 checked whether the associated exhaust valves 18 should be switched off. Basically, by switching off the exhaust valves 18 prevents leakage air from the crankcase in the exhaust system 6 arrives. Furthermore, thereby the overall efficiency of the internal combustion engine 2 during operation with re reduced moment.

Ist nur eine ganz besonders kurze Reduzierung des Moments beabsichtigt beziehungsweise zu erwarten, so kann eventuell von einem Abschalten der Auslassventile 18 abgesehen werden. In diesem Fall wird zu einem Schritt 108 verzweigt. In dem Schritt 108 wird eine Synchronisation der Signale zur Ansteuerung der Zumessvorrichtung 14 und des Einlassventils 17 vorgenommen. Hierbei werden die Stellzeiten des Einlassventils 17 berücksichtigt. In dem Schritt 108 kann beispielsweise vorgesehen sein, die Reaktionszeit der Zumessvorrichtung 14, also beispielsweise der beteiligten Einspritzventile, und die Reaktionszeit der Einlassventile 17, also die Zeit zwischen Übermittlung eines entsprechenden Signals und dem tatsächlichen Abschalten des Einlassventils 17, zu ermitteln. Aus der Differenz dieser Zeiten kann dann bestimmt werden, in welchem zeitlichen Abstand das Einspritzventil und das Einlassventil 17 angesteuert werden müssen, damit ein Schließen des das Einlassventils 17 und eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr gleichzeitig erfolgen. Hierzu wird in einem Schritt 111 dann das Abschalten des Einlassventils 17 und in einem Schritt 112 das Abschalten der Zumessvorrichtung 14 veranlasst.If only a very short reduction of the torque is intended or expected, it may be possible to switch off the exhaust valves 18 be disregarded. In this case, becomes a step 108 branched. In the step 108 is a synchronization of the signals for controlling the metering device 14 and the intake valve 17 performed. Here are the operating times of the intake valve 17 considered. In the step 108 may be provided, for example, the reaction time of the metering device 14 , So for example, the injectors involved, and the reaction time of the intake valves 17 , ie the time between transmission of a corresponding signal and the actual switching off of the inlet valve 17 , to investigate. From the difference of these times can then be determined, at which time interval, the injection valve and the inlet valve 17 must be controlled, thus closing the inlet valve 17 and a fuel cut is made simultaneously. This is done in one step 111 then switching off the inlet valve 17 and in one step 112 switching off the metering device 14 causes.

Ergibt die Prüfung in dem Schritt 107, dass auch die Auslassventile 18, die den abzuschaltenden Zylindern 4 zugeordnet sind, abgeschaltet werden sollen, so wird in einem Schritt 109 eine Synchronisierung der Ansteuersignale vorgenommen. Dies geschieht analog zu dem Schritt 108, wobei hierbei auch die Stellzeiten beziehungsweise Reaktionszeiten der Auslassventile 18 berücksichtigt werden.Returns the test in the step 107 that too the exhaust valves 18 , the cylinders to be disconnected 4 are assigned to be turned off, so in one step 109 a synchronization of the drive signals made. This happens analogously to the step 108 , in which case also the positioning times or reaction times of the exhaust valves 18 be taken into account.

In einem Schritt 110 werden dann die entsprechenden Auslassventile 18, in dem Schritt 111 die Einlassventile 17 und in dem Schritt 112 die Zumessvorrichtung 14 derart angesteuert, dass ein Schließen des Einlassventils 17 und des Auslassventils 18 sowie eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr gleichzeitig erfolgen.In one step 110 then the appropriate exhaust valves 18 in which step 111 the inlet valves 17 and in the step 112 the metering device 14 controlled such that a closing of the inlet valve 17 and the exhaust valve 18 and a fuel cut at the same time.

Die in 2 beispielhaft dargestellte Ausführungsform kann durch Änderung einzelner Verfahrensschritte oder veränderter Kombination der Verfahrensschritte in dadurch veränderten Ausführungsformen durchgeführt werden.In the 2 illustrated embodiment can be carried out by changing individual process steps or modified combination of process steps in thereby modified embodiments.

Beispielsweise ist es vorstellbar, bereits in dem Schritt 103 die Anzahl der Zylinder 4 zu ermitteln, die abgeschaltet werden sollen. Hierzu kann wieder ein Kennfeld ausgewertet werden. In dem Schritt 104 kann dann geprüft werden, ob die Anzahl der abzuschaltenden Zylinder 4 gleich null ist. Ist dies der Fall, so wird zu dem Schritt 100 verzweigt. Ist die Anzahl der abzuschaltenden Zylinder größer als null, so wird zu dem Schritt 105 verzweigt und es werden die abzuschaltenden Zylinder ausgewählt oder das Verfahren wird direkt in dem Schritt 106 fortgesetzt.For example, it is conceivable already in the step 103 the number of cylinders 4 to be determined, which should be turned off. For this purpose, a map can be evaluated again. In the step 104 can then be checked if the number of cylinders to be shut down 4 is equal to zero. If this is the case, then it becomes the step 100 branched. If the number of cylinders to be turned off is greater than zero, the step becomes 105 branches and the cylinders to be shut down are selected or the process goes straight to the step 106 continued.

Der Schritt 106 kann jedoch auch entfallen und es kann vorgesehen sein, stets zumindest das Einlassventil 17 abzuschalten.The step 106 However, can also be omitted and it can be provided, always at least the inlet valve 17 off.

Es ist ferner möglich, das Verfahren ohne den Schritt 107 durchzuführen. Beispielsweise kann dann stets in dem Schritt 109 die Abschaltung der Einlassventile 17 und der Auslassventile 18 veranlasst werden, wenn die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet wird. Oder das Verfahren wird regelmäßig statt in dem Schritt 109 in dem Schritt 108 fortgesetzt, falls beabsichtigt ist, die Auslassventile 18 niemals abzuschalten. In diesem Fall ist das Verfahren selbstverständlich entsprechend anzupassen. Beispielsweise bedarf es dann auch keiner Realisierung des Schritts 111.It is also possible to use the method without the step 107 perform. For example, then always in the step 109 shutdown of intake valves 17 and the exhaust valves 18 be caused when the fuel supply is turned off. Or the procedure will be held regularly in the step 109 in the step 108 continued, if intended, the exhaust valves 18 never turn off. In this case, of course, the process is adjusted accordingly. For example, then there is no need to realize the step 111 ,

Ist vorgesehen, keine Synchronisation bei dem Abschalten durchzuführen, so kann das Verfahren ohne die Schritte 108 und/oder 109 implementiert werden.If it is intended to perform no synchronization during the shutdown, the method can be used without the steps 108 and or 109 be implemented.

Die vorliegende Erfindung bietet also den Vorteil, die Qualität des Abgases der Brennkraftmaschine 2 zu verbessern. Ferner werden das Abgassystem 6 und insbesondere der Katalysator 7 weniger thermisch belastet.The present invention thus offers the advantage of the quality of the exhaust gas of the internal combustion engine 2 to improve. Further, the exhaust system 6 and in particular the catalyst 7 less thermally loaded.

Ist die Zumessvorrichtung 14 ein in einem Saugrohr angeordnetes Einspritzventil, so bewirkt das Schließen der Einlassventile 17 ein Unterbrechen des Luftmassenstroms durch den Brennraum. Dadurch baut sich ein in dem Saugrohr befindlicher Wandfilm deutlich langsamer ab. Bei Reaktivierung des betreffenden Zylinders nach Beendigung des momentenreduzierenden Eingriffs muss der Wandfilm folglich nicht neu aufgebaut werden. Eine Anreicherung der Einspritzung bei Reaktivierung kann somit geringer ausfallen beziehungsweise entfallen. Damit kann stets eine optimale Qualität des Abgases erreicht werden, so dass eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs während der Reaktivierung der Zylinder 4 und damit während des Betriebs der Brennkraftmaschine 2 erreicht wird.Is the metering device 14 an injection valve arranged in a suction pipe, causes the closing of the inlet valves 17 an interruption of the air mass flow through the combustion chamber. As a result, a wall film located in the suction pipe degrades significantly more slowly. Upon reactivation of the cylinder in question after the end of the torque-reducing engagement, the wall film therefore does not need to be rebuilt. An enrichment of the injection during reactivation can thus be less or eliminated. Thus, an optimal quality of the exhaust gas can always be achieved, so that a reduction in fuel consumption during the reactivation of the cylinder 4 and thus during operation of the internal combustion engine 2 is reached.

Claims

Method for operating at least one cylinder ( 4 ) comprehensive internal combustion engine ( 2 ), in which, depending on a reduced torque request, an at least short-term reduction of the torque by switching off the cylinder ( 4 ) associated with fuel metering, characterized in that additionally a cylinder ( 4 ) associated intake valve ( 17 ) is switched off.

A method according to claim 1, characterized gekenn draws that in addition to the cylinder ( 4 ) associated exhaust valve ( 18 ) is switched off.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the shutdown - the inlet valve ( 17 ) or - the inlet valve ( 17 ) and the exhaust valve ( 18 ) is performed synchronously with the shutdown of the fuel metering.

A method according to claim 3, characterized in that for carrying out the synchronous shutdown a control in dependence on a positioning time of the inlet valve ( 17 ) or a positioning time of the exhaust valve ( 18 ) he follows.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a reduction stage is determined and determined as a function of the determined reduction stage - how many cylinders ( 4 ) are switched off; - which cylinders ( 4 ) are switched off; - whether inlet valves ( 17 ) are switched off; or - if inlet valves ( 17 ), although exhaust valves ( 18 ) are switched off.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the reduced torque request of a electronic stability program, a transmission control or a speed limiter is generated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet valve ( 17 ) or the exhaust valve ( 18 ) is switched off by means of an electro-mechanical valve control (EMVS), an electro-hydraulic valve control (EHVS) or a mechanical setting concept.

Control unit ( 3 ) for controlling and regulating at least one cylinder ( 4 ) comprehensive internal combustion engine ( 2 ), whereby the control unit ( 3 ) Means for detecting a reduced torque request and means for shutting off a cylinder ( 4 ) associated fuel metering, characterized in that the control unit ( 3 ) Means for additional shutdown of the cylinder ( 4 ) associated intake valve ( 17 ) having.

Control unit ( 3 ) according to claim 8, characterized in that the control unit ( 3 ) Means for additional shutdown of the cylinder ( 4 ) associated exhaust valve ( 18 ) having.

Control unit ( 3 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the control unit ( 3 ) Means for performing a synchronous shutdown - the fuel metering and the intake valve ( 17 ) or - the fuel metering, the intake valve ( 17 ) and the exhaust valve ( 18 ).

Control unit ( 3 ) according to one of claims 8 to 10, characterized in that the control unit ( 3 ) Means for determining a reduction stage and having means for determining, in dependence on the determined reduction stage - how many cylinders ( 4 ) are to be switched off; - which cylinders ( 4 ) are to be switched off; - whether inlet valves ( 17 ) are to be switched off; or - if inlet valves ( 17 ), although exhaust valves ( 18 ) are shut off.

Control unit ( 3 ) according to one of claims 8 to 11, characterized in that the control unit ( 3 ) Has means for detecting a reduced torque request from an electronic stability program, a transmission controller or a rev limiter.

Internal combustion engine ( 2 ), which has at least one cylinder ( 4 ) and a cylinder ( 4 ) associated metering device ( 14 ) for fuel metering, wherein the internal combustion engine ( 2 ) Are assigned means for switching off the fuel metering as a function of a reduced torque request, characterized in that the internal combustion engine ( 2 ) Comprises means for performing a method according to any one of claims 1 to 7.

Computer program that is stored on a computing device, in particular a control device ( 3 ) for controlling and regulating an internal combustion engine ( 2 ), is executable, characterized in that the computer program for performing a method according to one of claims 1 to 7 is programmed when the computer program runs on the computing device.

Computer program according to claim 14, characterized in that the computer program is stored on a memory element ( 9 ), in particular on a memory element assigned to the computing device ( 9 ), wherein the memory element ( 9 ) is designed as a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a flash memory, an optical storage medium or a magnetic storage medium.